کک زغالسنگ ( کاربرد)

کک باقیمانده ای است که هنگام گرم شدن بدون دسترسی هوا به مواد آلی به دست می آید. آنها چوب را تا دمای 500 تا 700 درجه سانتیگراد در یک قاب بسته گرم کردند - آنها کک چوبی یا همانطور که در ابتدا نامیده می شد - زغال چوب دریافت کردند. و اگر زغال سنگ را، همچنین بدون دسترسی به هوا، تا دمای 1000 درجه سانتیگراد گرم کنید، کک زغال سنگ دریافت خواهید کرد.

چرا کک زغال سنگ جایگزین زغال چوب در متالورژی شد؟ با استفاده از زغال چوب، تامین نیازهای صنعت در فلز غیرممکن بود. اول، کره زمین را به یک بیابان بی درخت تبدیل می کند. ثانیاً زغال چوب استحکام کمی داشت. برای تولید مقدار زیادی فلز، ساخت کوره بلندهای بزرگ ضروری بود. هر چه کوره بلند بالاتر باشد، ستون سنگ معدن، شار، زغال سنگ بیشتر باشد، بار زغال سنگ بیشتر است. زغال سنگ قادر به تحمل بار نیست. گرد و غبار زغال سنگ حاصل بین قطعات سنگ معدن بسته بندی می شود. گازها نمی توانند بر مقاومت ستون شارژ غلبه کنند، ذوب کند می شود یا حتی به طور کامل متوقف می شود. شکنندگی، استحکام ناکافی زغال چوب اجازه ساخت کوره های بلند بزرگ را نمی داد. برای این کار به مواد کربنی بادوام تری نیاز بود.

البته همه اینها به این معنی نیست که پیروزی اجتناب ناپذیر کک زغال سنگ ساده و آسان بود. مسیر کک به کوره های بلند تقریباً دویست سال طول کشید.

هم زغال سنگ و هم کک به دست آمده از آن حاوی ناخالصی های زیادی هستند که در زغال سنگ یافت نمی شوند. بنابراین، عملاً در زغال سنگ گوگرد وجود ندارد و در زغال سنگ قیری مقدار زیادی گوگرد وجود دارد. حتی زغال سنگ های کم گوگرد استخراج شده در حوضه زغال سنگ کوزنتسک (Kuzbass) تا یک درصد گوگرد دارد. در زغال سنگ حوضه زغال سنگ دونتسک، سه برابر بیشتر است، و از معادن حوضه کیزل در منطقه پرم، جایی که زغال سنگ کک در قرن 19 - 20 استخراج شد. گوگرد 3 - 5٪. گوگرد حاصل از کک به آهن خام و از آن به فولاد می رسد. هرچه گوگرد در فولاد بیشتر باشد، در دماهای بالا عملکرد بدتری دارد. این ناخالصی های گوگردی است که فلز را در حالت گرم (نورد، مهر زنی) شکننده می کند. به این «شکنندگی قرمز» می گویند.

استانداردها استانداردهای بسیار سخت گیرانه ای را برای محتوای گوگرد در فولادها تعیین می کنند و استفاده از فولاد را که گوگرد زیادی در آن وجود دارد محدود می کند. البته گوگرد کک را می توان به سرباره متصل کرد. اما این بدان معنی است که مقدار اضافی شار، عمدتاً سنگ آهک و دولومیت، باید به کوره بلند عرضه شود. و برای گرم کردن آنها، برای ذوب شدن سرباره، نیاز به تامین تن اضافی کک است، در حالی که بهره وری کوره بلند کاهش می یابد.

پس از احتراق زغال چوب، تنها یک دهم درصد خاکستر باقی می ماند. و میزان خاکستر زغال سنگ و به خصوص کک بسیار بیشتر است. به طور متوسط، محتوای خاکستر کک متالورژیکی به دست آمده از زغال سنگ سخت 10 - 12٪ است. خاکستر بالاست است و به سرباره قابل ذوب تبدیل می شود. و برای این کار، شارهای اضافی، عمدتاً سنگ آهک و دولومیت، باید به کوره بلند اضافه شود، که به این معنی است که برای ذوب شدن سرباره به حرارت بیشتری نیاز است.

کک چیست؟ زغال سنگ و کک ساخته شده از آن را مقایسه کنید. زغال سنگ یک ماده سیاه است. دارای روکش های براق و مات است. کک یک رنگ خاکستری فولادی، متراکم، ذوب شده، بسیار قوی تر از زغال سنگ است. زغال سنگ با شعله دودی می سوزد، در حالی که کک شعله آبی مایل به صورتی بدون اثر دوده تولید می کند. آنها همچنین در ترکیب شیمیایی متفاوت هستند.

کک - به طور دقیق تر، جرم قابل احتراق آن - تقریباً کربن خالص است. زغال سنگ حاوی مقدار زیادی هیدروژن و اکسیژن است. کک از گرم کردن زغال سنگ بدون دسترسی هوا به دست می آید. در همان زمان، ماده زغال سنگ تجزیه می شود، محصولات تجزیه گازی آزاد می شوند.

زغال سنگ به عنوان سوخت بیش از 25 قرن است که برای بشر شناخته شده است و یک سنگ زینتی (جت)، همان زغال سنگ از نظر منشأ، خیلی زودتر شناخته شده است.

یکی دیگر از شاگردان ارسطو، تئوفراستوس، در کتاب «تاریخ سنگ» به مقایسه زغال سنگ و زغال سنگ پرداخت و به امکان استفاده از زغال سنگ برای ذوب فلزات اشاره کرد.

در اروپا، استخراج زغال سنگ به عنوان سوخت قبلاً توسط رومی ها در بریتانیا انجام می شد. شواهدی وجود دارد که بیش از دو هزار سال پیش در چین، در استان یوننان، کک تولید می شد. منابع مکتوب به استخراج زیرزمینی زغال سنگ در قرن دوازدهم اشاره می کنند . در قلمرو بلژیک و موراویا (جمهوری چک در آن زمان). از قرن سیزدهم در اروپا موارد استفاده از زغال سنگ در فورج شناخته شده است. این درجات زغال سنگ هنوز در اروپای غربی آهنگر نامیده می شود.

اولین ثبت اختراع در مورد کک کردن زغال سنگ به اواخر قرن هفدهم باز می گردد . بیهوده نبود که انگلیسی ها در این امر پیشگام شدند.

برای به دست آوردن زغال چوب در XV - XVIقرن ها در جزایر انگلیسی، جنگل های زیادی به آتش کشیده شد که در خطر نابودی کامل قرار گرفتند. اما برای ساخت خانه ها، کشتی ها، پل ها نیز چوب زیادی لازم بود. چیزی برای نگرانی وجود داشت. به یاد بیاورید که در سال 1558 ملکه الیزابت فرمانی صادر کرد که در آن استفاده از چوب برای سوزاندن زغال چوب در بیشتر انگلستان ممنوع شد. اما ظاهراً متالورژی ها موفق به نقض فرمان سلطنتی شدند ، بنابراین یک ربع قرن بعد یک فرمان دولتی جدید ظاهر شد که طبق آن در تعدادی از شهرستان ها اصلاً مجاز به ذوب آهن نبود. در سال های بعد، این ممنوعیت تقریباً به تمام نقاط انگلستان گسترش یافت. کوره‌های بلند سرد شده بدون سوخت حیات‌بخش "گیاهی" می‌کنند - ذوب آهن در کشور به شدت کاهش یافت. آهن باید از روسیه، سوئد و سایر کشورها وارد می شد.

وضعیت دشواری که صنعت انگلیس در ارتباط با این موضوع در آن قرار گرفت، متالوژیست ها را وادار کرد تا به دنبال جایگزینی برای زغال چوب باشند. و اول از همه، چشمان آنها به زغال سنگی که طبیعت، بدون وقفه، جزایر بریتانیا را وقف کرد. ذخایر بزرگ زغال سنگ در نزدیکی سطح زمین قرار داشت. پس از ریسندگی و بافندگی، معدن زغال سنگ و متالورژی یکی از شاخه های اصلی صنعت در حال توسعه بود.

 در این زمان، زغال سنگ که در حین احتراق گرمای بیشتری نسبت به چوب منتشر می‌کرد، قبلاً توانسته بود به عنوان یک سوخت عالی شهرت پیدا کند، اما نه برای کوره‌های بلند. تمام تلاش ها برای ذوب چدن روی زغال سنگ به شکست انجامید: این فلز حاوی ناخالصی های مضر - گوگرد و فسفر بود، مصرف سوخت بسیار بالا بود.

با این حال، ایده جایگزینی زغال چوب در ذوب کوره بلند با زغال سنگ سخت بسیار وسوسه انگیز بود، ذخایر بزرگ آن می تواند برای مدت طولانی سوخت صنعت متالورژی را تامین کند. جای تعجب نیست که بسیاری از انگلیسی ها، و نه تنها آنها، برای حل این مشکل تلاش کردند.

تاریخ نام کشیش سیمون استورتوانت آلمانی الاصل را برای ما به ارمغان آورده است که در مکث های بین دعاها، به دغدغه های صرفاً متالورژی زمینی می پرداخت. در سال 1611، او امتیازی در مورد استفاده از "زغال سنگ دریا یا کوه" در کارخانه های مختلف آهن گرفت. اما یا این تجارت به زودی او را خسته کرد، یا فکر نجات روح او تمام وجود فانی او را پر کرد، در هر صورت، یک سال بعد استورتوانت از امتیاز خود چشم پوشی کرد.

شاید یکی از اولین کسانی که به طور قطع موفق شد، متالورژیست جوان انگلیسی، دود دودلی، پسر طبیعی یک ارباب نجیب بود که صاحب چندین کار آهنی بود. در سال 1619، دودلی یک حق اختراع سلطنتی دریافت کرد که گواهی می‌داد که صاحب آن «پس از تلاش‌های طولانی و آزمایش‌های پرهزینه، راز، روش و ابزار ذوب سنگ آهن و تولید قطعات ریخته‌گری یا میله‌های آهن از آن را با استفاده از زغال سنگ در کوره‌ها با دمیدن کشف کرد. دم، و نتایج به همان کیفیت خوبی بود که تاکنون با زغال چوب تولید شده است، اختراعی که هنوز توسط هیچکس در پادشاهی انگلیس ما کامل نشده است...».

زندگی طولانی دادلی پر از اتفاقات دراماتیک بود. چیزی که او فرصتی برای تجربه کردن نداشت: رقبا کارخانه او را ویران کردند، او در زندان بدهکار لندن بود، در جنگ داخلی شرکت کرد، دو بار دستگیر شد و به اعدام محکوم شد، اما هر دو بار فرار کرد، به شدت مجروح شد، خیانتکارانه توسط همراهانش فریب خورد - در یک کلام او نیازی به حوصله نداشت. اما متأسفانه دودلی در این کالویدوسکوپ زندگی هرگز نتوانست اختراع خود را عملی کند. او نمی خواست راز را برای کسی فاش کند و پس از مرگش، متالورژی دوباره بدون سوخت معدنی باقی ماند.

داد دودلی در کتاب خود در مورد فلز نوشت: «اگر جنگل‌ها به کاهش خود ادامه دهند، ما چیزی را که قدرت و عظمت اصلی انگلستان را تشکیل می‌دهد از دست خواهیم داد: کشتی‌های او، تجارت او، ملوانان، ماهیگیری، نیروی دریایی اعلیحضرت، حمله ما. و سلاح های دفاعی

دودلی با استفاده از کک زغال سنگ آهن خوب به دست آورد. اما او خوش شانس نبود. روش او به طور گسترده توزیع نشد و احتمالاً پتنت کاملاً واضح نبود و بنابراین رمزگشایی نشد.

در سال 1651، باک انگلیسی یکی از اولین اختراعات را برای تولید آهن با استفاده از زغال سنگ به جای زغال چوب دریافت کرد. اما آهن یا چدن بی کیفیت بود. در سال 1681، یوهان بچر، شیمیدان مشهور آلمانی، درخواست ثبت اختراع برای "روش جدیدی برای بدست آوردن کک و قطران از ذغال سنگ نارس و زغال سنگ کرد، که قبلا هرگز توسط کسی کشف یا استفاده نشده بود."

تنها در سال 1735، یعنی 116 سال پس از صدور حق ثبت اختراع برای Dodley، فرآیند کوره بلند برای اولین بار به طور کامل بر روی کک - حاصل از زغال سنگ - سوخت انجام شد، که بدون آن نه ذوب کوره بلند و نه تعدادی از فرآیندهای متالورژی دیگر امروزه قابل تصور نیست. .

اختراع کک‌سازی یک رویداد مهم در تاریخ فناوری است که با نام ابراهام دربی پسر صنعت‌گر آهن انگلیسی مرتبط است. خانواده دربی صاحب یک کارخانه آهن در کولبروکدیل بودند.

آزمایشات تبدیل زغال سنگ به کک و استفاده از آن در ذوب آهن توسط جد سلسله، آبراهام دربی، پدر آغاز شد، اما او موفق نشد مشکل را تا انتها حل کند.

کک زغال سنگ به همان روش کک چوب - با کک کردن در انبوهی از انواع مختلف زغال سنگ به دست می آمد، اما امکان بدست آوردن مناسب برای ذوب کوره بلند وجود نداشت.

 کار پدر توسط پسرش ادامه یافت، او به خوبی اهمیت تغییر ذوب کوره بلند را به سوخت معدنی درک کرد. با این حال، به دست آوردن ککی که تمام الزامات را برآورده می کرد، بسیار دشوار بود. این آزمایش ها که یکی پس از دیگری انجام شد، بیش از یک سال طول کشید. هنگامی که در نهایت کک مورد نظر به دست آمد، بلافاصله در کوره بلند بارگذاری شد

همانطور که S.A. ونتسکی، طبق سنت خانوادگی، دربی شبانه روزی، بی خبر از خواب، در کوره مشغول به کار بود و منتظر نتایج ذوب بود. چندین روز پر از هیجان و اضطراب و امید و ناامیدی گذشت. فقط در روز ششم، در شب، کوره بلند چدن عالی داد. و همانجا، درست کنار اجاق، دربی شاد به خواب مرگباری فرو رفت. پس او را در حالی که خوابیده بود به خانه بردند.

 تا پایان قرن هجدهم . تقریباً تمام کوره‌های بلند در انگلستان با کک زغال سنگ کار می‌کردند. با این حال، انتقال به سوخت با ارزش حرارتی به طور قابل توجهی بالاتر مستلزم افزایش مقدار انفجار هوای عرضه شده به کوره بود. چرخ آب دیگر نمی توانست با چنین وظیفه ای کنار بیاید - با یک موتور بخار جایگزین شد.

 در سال 1711، توماس نیوکامن انگلیسی، دستگاه پیستونی بخار-اتمسفر را برای بلند کردن آب از معادن اختراع کرد. چهار دهه بعد، همان پسر آبراهام دربی از این دستگاه برای رانندگی یک دمنده کوره بلند استفاده کرد. اما دستگاه از کامل بودن فاصله زیادی داشت و با وقفه های مکرر کار می کرد. در همان زمان، دو مخترع قابل توجه در بهبود ماشین نیوکامن مشغول بودند - انگلیسی جیمز وات و هموطن ما I. I. Polzunov.

در سال 1763، پولزونوف، که در یک کارخانه ذوب مس در بارنائول کار می کرد، پروژه ای برای "ماشین آتش نشانی برای نیازهای کارخانه" ایجاد کرد. قرار نبود پولزونوف فرزندان خود را در حال کار ببیند: در سال 1763، یک هفته قبل از اجرای آزمایشی دستگاه، مخترع درگذشت. مدتی است که این کارخانه با موفقیت انفجار هوا را به سه کوره ذوب ارائه کرده است. با این حال، هیچ متخصص واجد شرایطی وجود نداشت که بتواند دستگاه را در کارخانه سرویس کند. خرابی ها شروع شد، دیگ نشتی داشت، ماشین متوقف شد و بعد کاملا شکست.

برای کارهای D. Watt، سرنوشت مطلوب تر بود: در سال 1784 او حق اختراع یک موتور بخار جهانی دوگانه را دریافت کرد. ظهور اولین دمنده بخار در کوره های بلند کارخانه های انگلیسی نیز متعلق به این دوره است.

گام مهم بعدی در توسعه تولید کوره بلند حدود نیم قرن بعد انجام شد، زمانی که مخترع اسکاتلندی جیمز بومونت نیلسون پیشنهاد کرد که هوا را قبل از تغذیه به کوره بلند گرم کند. همانطور که اغلب اتفاق می افتد، این کشف قابل توجه، که انقلابی واقعی در متالورژی ایجاد کرد، صنعت آهن انگلستان را احیا کرد و چشم اندازهای وسیعی را برای صنعت زغال سنگ و متالورژی باز کرد، بلافاصله مورد استقبال قرار نگرفت.

بخاری هوای نیلسون بسیار عالی بود: با عبور از لوله های چدنی واقع در کوره، هوا فقط تا 300 - 400 درجه سانتیگراد گرم می شود (در غیر این صورت لوله ها می سوزند و به سرعت از بین می روند). در سال 1857، مهندس انگلیسی ادوارد آلفرد کاوپر یک طرح اصلی برای یک بخاری هوای کوره بلند پیشنهاد کرد - یک برج استوانه ای بلند ساخته شده از ورق های فولادی، که داخل آن یک رنده آجر نسوز در تمام ارتفاع آن گذاشته شده بود. آجرها را با گازهای داغ داغ داغ می‌کردند و سپس جریان گاز را متوقف می‌کردند و هوا از داخل رنده یا به‌طور دقیق‌تر از نازل عبور می‌کرد. به لطف سطح بزرگ آجرها، اکنون هوا می تواند تا 600 تا 700 درجه سانتیگراد گرم شود. چند سال بعد، کاوپر ایده خود را توسعه داد و پیشنهاد کرد که گازهای خروجی یک کوره بلند را بسوزانند تا نازل نسوز را گرم کنند.

اولین پایه های اتحاد ناگسستنی این دو حوزه عظیم تولید گذاشته شد. ادامه منطقی اختراع Dodley و Derby استفاده از زغال سنگ در فرآوری آهن خام به آهن و فولاد چکش‌خوار بود که توسط هنری کورت در کوره‌های پودینگ انجام شد.

صنعت زغال سنگ انگلستان (به ویژه در مجاورت قلعه نیو) به مرکز استخراج زغال سنگ جهان تبدیل می شود. یک بندر راحت، به سرعت به مرکز استخراج و تجارت زغال سنگ دو شهرستان بزرگ - نورثامبرلند و دورهام تبدیل می شود.

 «هند سیاه» نامی بود که به این منطقه داده شد، که ثروت افسانه‌ای را برای بازرگانان و صاحبان معادن به ارمغان آورد، همان ثروتی که اشراف انگلیسی و بورژوازی جوان از هند تسخیر شده بیرون ریختند. زغال سنگ نه تنها به نقاط مختلف انگلستان، بلکه به خارج از کشور نیز صادر می شد. "زغال سنگ Neukostilskoye" در کوره های آهنگری در کارخانه های کرونشتات، سنت پترزبورگ، سسترورتسک، پتروزاوودسک می سوخت.

در قرن هجدهم . مشکل سوخت متالورژی آهنی در اروپا حل شد، کک شروع به استفاده در سایر صنایع کرد

با من تماس بگیرید : فروش انواع کک و زغالسنگ ، کارگزار صادراتی در امور مواد و تجهیزات و خطوط فرآوری معدن

09123730052 شعبانی ( ساعت 9 الی 17 به جز روزهای تعطیل) و در تمامی ساعات با واتس آپ